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Appel, Siegfried (1966): Über histologische Befunde am Speiseröhrengewebe bei der Achalasie (Sogenannter Kardiospasmus). Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

In der Einleitung wird die pathologische Anatomie und Physiologie der Speiseröhrenachalasie nach den bis heute vorliegenden Untersuchungsbefunden wiedergegeben. Der derzeitige Stand des histologischen Aufbaus der normalen Speiseröhrenwand wird beschrieben. Nach einer ausführlichen Darlegung der bereits in der Literatur vorhandenen mikroskopischen und submikroskopischen Untersuchungsergebnisse der Speiseröhrenwand bei der Achalasie wird an Hand von 6 eigenen Fällen pathohistologisch die Art der qualitativen und quantitativen Veränderungen des intramuralen Nervensystems der Speiseröhre insbesondere des Speiseröhrenabschnitts unterhalb der Dilatation in Verbindung mit den Veränderungen der übrigen Strukturelemente der Speiseröhrenwand in diesem Bereich geprüft und beschrieben. Diese Untersuchungen an Gewebsstücken aus dem Übergangsbereich Oesophagus - Magen führten zu folgendem Ergebnis: Die Mukosa aus dem Übergangsbereich Oesophagus - Magen eines Achalasiefalles bietet keinen Anhalt für ausgeprägte entzündliche Veränderungen. Die Längs- und Ringmuskelschicht der Tunica muscularis im Übergangsbereich Oesophagus - Magen weist in allen 6 Fällen eine deutliche Hypertrophie,leichte Dissoziation der Muskelfasern und Vermehrung des Bindegewebes zwischen denselben auf. In 2 von 6 Fällen finden sich kleine ovale bis runde Infiltrate polymorphkerniger Leukozyten in den Muskelfaser-bündeln. Bei einigen Fällen sind zwischen den Muskelfaser-bündelchen vereinzelt Erythrozyteninfiltrate zu beobachten. Im Stratum intermusculare der Tunica muscularis lassen sich teils oedematöse Dissoziation, teils Vermehrung des Bindegewebes oder Sklerose in allen Fällen nachweisen. 2 der 6 Fälle zeigen um die Gefässe sowie diffus im Bindegewebe verstreut Ansammlungen polymorphkerniger Leukozyten. In einem Teil der Fälle sieht man eine vermehrte Vascularisation des intermuskulären Bindegewebes und Verdickung der Gefäßwände. Gelegentlich kann man auch Erythrozyteninfiltrate nachweisen, die wie jene im Bereich der Tunica muscularis sicher bei der Praeparatexcision entstanden sind. In einigen Fällen sind vereinzelt leicht gequollene Achsenyzlinderbruchstuecke eingestreut. Umgeben von diesen Bindegewebsverhältnissen besteht bei den meisten Ganglionanschnitten mehr oder weniger deutliche Kern- bzw. Zellzunahme pro Flächeneinheit, die zum größten Teil auf das Auftreten und die Dichte von Zellen mit spindelförmigen, längsovalen, runden und polymorphen Kernanschnitten und zum geringsten Teil auf Rundzellinfiltrate zurückzuführen ist. Die Zunahme der Zellen mit spindelförmigen, längsovalen, runden und polymorphen Kernen pro Flächeneinheit der im Schnitt getroffenen Ganglien trägt proliferativen Charakter. Die Ganglionanschnitte zeigen teilweise das Bild der Vernarbung, in einigen Fällen das Bild der Dissoziation. Nur ein Teil der im Schnitt getroffenen Ganglien enthält Ganglienzellen,sie können sogar vollkommen fehlen. Auch in Bezug auf den ganglienzellhaltigen Ganglionanschnitt lässt sich eine Verminderung in der Anzahl der Ganglienzellen feststellen. Die Ganglienzellen zeigen teils normales Aussehen, teils pathologische Veränderungen im Sinne feinkörniger oder grobkörniger Zellschwellung mit ganz vereinzelter Hauptdendritenschwellung oder im Sinne einer Kolliquationsnekrose. Ferner lassen sich an den Stellen zugrunde gegangener Nervenzellen Hüllzellknötchen nachweisen. Gelegentlich findet man in den Ganglionanschnitten neuromartige Proliferation praeganglionärer Nervenfasern. In den Anschnitten primärer extraganglionärer Faserstränge treten vorwiegend Zellen mit spindelförmigen und polymorphen Kernen auf. Bei einzelnen primären Faserbündeln kann man eine Dissoziation oder Schwellung derselben beobachten. In einzelnen Fällen besteht körniger oder vakuoliger Zerfall der in die Remak'schen Fasern eingeschmiegten Achsenzylinder. Bei einem Fall last sich eine Infiltration polymorphkerniger Leukozyten innerhalb des Anschnitts eines primären Faserstrangs nachweisen. Ferner wird an 4 Kaninchen experimentell die Frage geprüft, ob durch die therapeutische Dehnung der unteren Speiseröhre und der Kardia Zerreißungen der Muskelwand und damit Veränderungen an ihren nervösen Elementen entstehen können, welche möglicherweise das histologische Untersuchungsergebnis beeinflussen. Dabeihaben die histologischen Untersuchungen der Praeparate aus dem untersten Oesophagus und dem Übergangsbereich Oesophagus - Magen vor und nach der Dehnungsbehandlung bei Kaninchen folgendes ergeben; Das durch experimentelle Dehnung erzeugte histologische Bild gleicht doch in keinem Fall den pathohistologischen Befunden von nicht gedehnten Frühfällen der Achalasie und von Achalasiefällen bei denen das Praeparat erst nach Dehnungsbehandlung bei einer später durchgeführten Operation entnommen wurde. Es ist daher anzunehmen, dass eine vorausgegangene therapeutische Dehnung des untersten Oesophagus und des Übergangsbereichs Oesophagus - Magenbei der Achalasie das pathohistologische Geschehen nur geringfügig beeinflussen wird. Aus den in der Literatur vorliegenden und eigenen histologischen Befunden,die in den einzelnen Wandschichten und Wandabschnitten der an Achalasie erkrankten Speiseröhre erhoben worden sind, lässt sich das folgende pathohistologische Gesamtbild ableiten: In der Tunica mucosa, Tunica submucosa, Tunica muscularis und besonders im Stratum intermusculare sind bei der Achalasie von den ersten Krankheitstagen an entzündliche Prozesse nachzuweisen, denen Veränderungen und Zerstörungen einzelner Gewebselemente folgen. Es werden einerseits das Muskelgewebe und das interstitielle Bindegewebe, andererseits die Nervenstrukturen der Oesophaguswand betroffen. Als Endzustand findet man eine ausgesprochene Sklerose oder wenigstens eine Vermehrung des Bindegewebes in der Submukosa, zwischen den Muskelbündeln, den einzelnen Muskelzellen und im Stratum intermusculare. Ferner wird Hypertrophie, Atrophie, hyaline Degeneration, Nekrose oder Verkalkung der Muskelfasern beobachtet. Im submikroskopischen Bild bestehen nur mehr restliche Kontakte zwischen den einzelnen glatten Muskelzellen durch Protoplasmabrücken und Membrankontakte. Zudem kommt es zu ausgedehnter Vakuolisierung des Zytoplasmas glatter Muskelzellen. Im Bereich der Ganglien kommt es zu degenerativen Veränderungen an den Ganglienzellen (Zellschwellung, Hauptdendriten-schwellung, Kolliquationsnekrose), wobei die Veränderungen bis zum restlosen Ausfall der Ganglienzellen (Hüllzellknötchenbildung) reichen können. Eine Neuropilemstruktur ist in letzterem Falle innerhalb des Ganglion nicht mehr nachweisbar. Sie wird durch Narbengewebe in Form von proliferierenden Zellen mit spindelförmigen, ovalen,runden und polymorphen Kernen ersetzt. Vereinzelt kann man in den Ganglien neuromartige Proliferation präganglionärer Nervenfasern erkennen. Die primären extraganglionären Faserstränge zeigen gelegentlich Dissoziation oder Schwellung und in einzelnen Fällen körnigen und vakuoligen Zerfall der Nervenfasern. Für die Megaoesophagusfälle im Rahmen der Chagaskrankheit kann die Ätiologie der pathohistologischen Veränderungen als geklärt gelten. Die entzündlichen Prozesse und die Plexuszerstörung im Bereich der ganzen Speiseröhrenwand lassen sich bei der Chagaskrankheit auf das Neurotoxin bzw. die toxischen Zerfallsprodukte des Trypanosoma cruzi zurückführen. Bei den Megaoesophagus- bzw. Achalasiefällen, die nicht mit einer Chagaserkrankung in Verbindung gebracht werden können und bei denen noch keine Toxine anderer Krankheitserreger oder andere Ursachen für die pathohistologischen Veränder-ungen des Plexus und anderer Elemente der Speiseröhrenwand ermittelt wurden, bleibt die Erstursache weiterhin unbekannt.

Abstract

In the introduction the pathologic anatomy and physiology of achalasia of the esophagus will be described after the present results of investigations. The current state of the histological structure of the normal paries of esophagus will be described. After a detailed explanation of already in the literature existing microscopic and submicroscopic findings of the paries of the esophagus in achalasia, the nature of qualitative and quantitative changes of the intramural plexus of the esophagus in connection with the changes of the other elements of structure of the paries of the esophagus in this area will be pathohistologically examined and described on hand of 6 own cases. These tests on pieces of the tissue from the transition area of esophagus-stomach led to following result: The mucosa of the transition region of esophagus-stomach of one case of achalasia provides no evidence of severe inflammatory changes. The longitudinal and circular muscular layer of tunica muscularis in the transition region esophagus-stomach has in all 6 cases a significant hypertrophy, slight dissociation between the muscle fibers and proliferation of connective tissue between the same. In 2 of 6 cases are located small oval till to round infiltrations polymorphonuclear leucocytes in the muscle fiber bundles. In some cases isolated erythrocyte infiltration between the muscle fiber bundles can be observed. In the stratum intermusculare of the tunica muscularis sometimes oedematous dissociation, some increase of connective tissue or sclerosis was detectable in all cases. 2 from 6 cases show around the vessels as diffusely scattered in connective tissue accumulation of polymorphonuclear leukocytes. In some of the cases we see an increased vascularization of the intermuscular connective tissue and thickening of the vessels walls. Occasionally are detectable erythrocyte infiltrations, that as those surely arise in the area of the tunica muscularis by excision of the preparation. In some cases isolated fragments of slightly swollen axial cylinders are scattered. Surrounded with these conditions of connective tissue exists by the most of ganglion slices a more or less significant increase of nucleuses and cells per unit area, which for the most part due to the occurrence and the density of cells with spindle shaped, longitudinal,oval, round and polymorphic nucleus slices and for lowest part due to round cells infiltrates. The increase of cells with spindle shape, longitudinal-oval, round and polymorphic nuclei per unit areae in the slice hit shows proliferative character. The ganglion slices show some the image of the cicatri-zation, in some cases the image of dissociation. Only a part of the in slice hit ganglions contains ganglion cells, they may even totally absent. In relation to the ganglion cell containing ganglion slice a reduction in the quantity of ganglion cells can to be ascertained. The ganglion cells demonstrate partly normal appearance partly pathological alterations in terms of fine grained or coarse-grained swelling of cells with totally isolated swelling or in terms of colliquative necrosis. Further on places with perished nerve cells covering cells-nodals can be demonstrated. Occasionally neuroma like proliferation of preganglionic neurofibers can be found in the ganglionic slices. In the segments of primary extraganglionic fiber-strains preponderant cells with spindle-shape and polymorphic nuc-lei appear. In some primary fiber bundles can be observed a dissociation or swelling of these. In some cases a granu-lated or vacuolar disintegration of the in the Remak’s fibers inserted axis cylinders exists. In one case a infiltration of polymorphonuclear leucocytes inside the slice of a primary fibercord can be demonstrated. Furthermore, in 4 rabbits the question will be proved experimentally, if through the therapeutic stretching of the lower esophagus and the cardia ruptures of the muscular paries and with it alterations in there nervous elements can arise, which possibly influence the results of the histological examinations. Here, the histological examinations of the preparations from the lowest esophagus and the transitional region of esophagus-stomach before and after the stretching - treatment by rabbits come to the following results: By stretching it can come to crack through the circular muscle of the lowest esophagus with most erythrocytes infiltration into the wall layers and rarely slight swellling or colliquative necrosis of ganglion cells in the lowest esophagus and the transition region esophagus – stomach. A slight swelling of ganglion cells is occasionally observed in the comparable normal preparations. The strain produced in the histological picture through experimental stretching looks not like the histopathological findings from unstretched early cases of achalasia and cases of achalasia, where the preparation was withdrawn after treatment by stretching and a later performed surgery. It is likely therefore that a previous therapeutic stretching of the lowest esophagus and the transition area esophagus – stomach has only slight affects to the pathohistological events. From the histological findings in the literature and from my own, which in the individual wall layers and wall sections of diseased esophagus in achalasia has been collected, can be derived following the pathohistological overall picture: In the tunica mucosa, tunica submucosa, tunica muscularis and especially in the stratum intermusculare are in achalasia of the first days of illness to detect inflammatory processes that are followed by changes and destruction of individual tissue elements. On the one hand the muscle tissue and the interstitial connective tissue on the other hand the nervous structures of the esophagus are affected. As the final state one finds a pronounced sclerosis or at least an increase of connective tissue in the submucosa, between the muscle bundles and the individual muscle cells and in the stratum intermusculare. Furthermore,hypertrophy, atrophy, hyaline degeneration, necrosis or calcification of muscle fibers is observed. In the submicroscopic picture consist only remaining contacts between the individual smooth muscle cells by protoplasmic bridges and membrane contacts. In addition, there is extensive vacuolization of the cytoplasma of smooth muscle cells. In the area of the ganglions it leads to degenerative changes in the (cell swelling, swelling of main dendrite, colliquative necrosis). In the course which the alterations can range till to complete loss of ganglion cells (covering cells nodals). A neuropil structure is detectable in the case last term no longer within the ganglion. It is replaced by scar tissue in the form of proliferating cells with spindle-shaped, oval, round and pleomorphic nuclei. Isolated can be seen in the ganglia proliferation like neuroma of preganglionic nerve fibers. The primary extraganglionic fiber strands occasionally show dissociation or swellling and in some cases granular and vacuolar disintegration of the nerve fibers. For cases with megaesophagus under Chagas, the etiology of histologic changes is clearly resolved. The inflammatory processes and destruction of intramural in the entire esophagus wall can be traced in the Chagas disease to the neurotoxin and toxic decomposition products of Trypanosoma cruzi. In the cases of megaesophagus or achalasia that cannot be associated with a Chagas disease and for which no toxins of other pathogens or other causes of the histopathological changes in the plexus and other elements of the esophageal wall are ascertained, the first cause remains unknown.